Características de materiais cerâmicos, tipos, exemplos

O Materiais de cerâmica Eles são todos aqueles sólidos inorgânicos não metálicos que são caracterizados por ter uma mistura de ligações iônicas e covalentes e por forçar em temperaturas muito altas. Suas aparências são diversas, apresentando argila, texturas transparentes, vítreas e coloridas, etc., que compartilham uma dureza incomum.

Quimicamente, a cerâmica consiste em essência de óxidos, carbonetos e nituros, abrangendo assim possibilidades e composições mistas. Eles sempre estiveram presentes na história da humanidade, de lama, tijolos, cerâmica e porcelana, a telhas supercondutivas e refratárias usadas em aplicações tecnológicas sofisticadas.

Tijolos são produtos de cerâmica muito comuns

Em nossas casas, os materiais de cerâmica compõem os pisos dos pisos e telhados, a louça dos pratos, o copo das janelas, a dureza dos banheiros e pia, até o cimento e toda a massa solidificada que serviu para construir os edifícios que habitamos.

Os materiais cerâmicos também estão dentro de dispositivos como relógios de quartzo, computadores, televisões, microfones e também são elementos indispensáveis ​​em aeronáutica e arquitetura. Seus usos variados e díspares refletem apenas a grande diversidade entre as propriedades de diferentes cerâmicas.

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Propriedades de materiais cerâmicos

Quando há tantas cerâmicas, é difícil estabelecer propriedades que possam descrever todas elas, porque sempre haverá várias exceções. No entanto, a maioria compartilha em comum as seguintes propriedades gerais:

Fragilidade

As estruturas cristalinas de materiais cerâmicas não podem ser adaptadas para neutralizar, elasticamente, as forças físicas que buscam quebrar seus sólidos. Portanto, eles são frágeis, frágeis.

Dureza

Os vínculos em materiais de cerâmica são muito fortes, portanto seus átomos estão firmemente confinados em suas respectivas posições. Isso lhes dá muita dureza, mesmo quando são sólidos quebradiços.

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Condutividades térmicas e elétricas

Os materiais de cerâmica geralmente não são bons fatores de calor ou eletricidade, então eles se comportam como isoladores. No entanto, muitas cerâmicas contradizem essa característica, tendo entre eles excelentes condutores térmicos e elétricos, bem como semicondutores.

Força compressiva

Os materiais de cerâmica são fracos diante das compressões, o que os torna sólidos pequenos tenazes.

Insensibilidade química

A cerâmica se destaca por serem sólidos consideravelmente inertes, resistindo a solventes orgânicos e substâncias corrosivas sem perder sua qualidade.

Transparência

Muitas cerâmicas são transparentes, embora também haja translúcido e opaco.

Sólidos refratários

Uma das principais características dos materiais de cerâmica é sua alta resistência térmica, uma vez que derreterem a temperaturas muito altas. É por esse motivo que eles são considerados sólidos refratários, feitos para apoiar as chamas e temperaturas acima de 1.000 ° C.

Durabilidade

Os azulejos de muitos apartamentos e casas são feitos de materiais de cerâmica

Os materiais de cerâmica são caracterizados por serem muito duráveis. Testes disso, vemos perfeitamente nos tijolos de construções antigas, bem como nos pisos dos pisos, que resistem aos anos o atrito dos móveis ao arrastar, os golpes dos objetos que caem sobre eles, os passos, etc. .

Tipos de materiais cerâmicos

Como nas características, não é fácil classificar materiais de cerâmica de maneira satisfatória e definitiva. É por isso que os tipos em que a cerâmica geralmente são classificados aqui serão exibidos aqui.

Cristalino

Cerâmica cristalina são todos aqueles que são obtidos para Patir de incêndio e vários processos, como a sinterização, que consiste em compactar os pós produzidos para dar um sólido final.

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Suas estruturas são ordenadas, sejam cristais iônicos ou redes tridimensionais de ligações covalentes.

Não -critálido

A cerâmica não -criticlina é a aparência vítrea, então eles são vidro. Em termos gerais, eles são obtidos solidificando e resfriando os sólidos fundidos que são misturados para dar origem ao material cerâmico. Suas estruturas são confusas, amorfas.

Tradicional e moderno

Os materiais de cerâmica também podem ser classificados como tradicionais ou modernos.

Os tradicionais são todos aqueles que são conhecidos por milênios e são feitos com argila ou sílica, emergindo entre eles as argilas e porcelanas com suas variantes.

Argila

Por outro lado, os modernos são aqueles que estão emergindo há 100 anos devido às novas demandas tecnológicas e industriais. Entre eles, temos carbonetos, semicondutores e cerâmica composta.

Formulários

Produtos de cerâmica

Existem inúmeros produtos de cerâmica para uso especializado ou caseiro:

• Tijolos, tubos, azulejos, pisos de apartamentos.

Telhas de cerâmica

• Radiadores de gás, coadia.
• Utensílios de cozinha: facas, telhas, pratos.

Facas de cerâmica permanecem nítidas por mais tempo, embora sejam mais fáceis de quebrar

• Cerâmica de Avanada Técnica: Proteção Balística, Escudo de Veículos, Implantes Biomédicos, Ladrilhos de Cerâmica da balsa espacial.

Medicamento

A cerâmica, especificamente os óxidos de titânio e zircônio, pode ser usada como biomateriais no suplantador de peças dentárias e ossos.

Usinagem

Alguns materiais de cerâmica são extraordinariamente difíceis, por isso estão destinados a fabricar exercícios e ferramentas de corte, com as quais são mecanizadas, metais de corte e mofo ou outros sólidos. Da mesma forma, eles geralmente são materiais abrasivos, com os quais várias superfícies são polidas.

Motores elétricos

Os motores elétricos são compostos de ímãs feitos de cerâmica de ferrita.

Óptica

Existem materiais de cerâmica que possuem propriedades fosforescentes e, portanto, são usadas em dispositivos eletrônicos para produzir luzes LED.

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Isolante

Sendo maus condutores de calor ou eletricidade, eles são usados ​​como isoladores, por exemplo, em recipientes de alimentos para mantê -los quentes por mais tempo, ou em transformadores e geradores elétricos para controlar as altas tensões.

Exemplos de materiais de cerâmica

Finalmente, vários exemplos de materiais cerâmicos serão listados, a maioria deles sendo moderna:

-Para o₂QUALQUER₃, alumina

-Sim₃N₄, Silício nituro

-Estanho, titânio nituro

-Grafite

-Diamante

-SiO₂, sílica

-Vidro pirex

-Ito, óxido de lata e indiano

-Safira

-Fibras ópticas

-Condenar₃, Renio Trioxide

-Gan, nitreto de gálio

-Sic, carboneto de silício

-ZRO₂, Circonia ou dióxido

-Grés

-B₄C, Boron Carbide

-Mosi₂, Desilusão de molibdênio

-YBCO ou YBA₂Cu₃QUALQUER₇, Ititrium, bário e óxido de cobre

-Batio₃, Titanato de bário

-Óxidos de boro

-BN, nitreto de boro

-MGB₂, Diborur de magnésio

-Sialon, oxinitreto de alumínio e silício

-Uo₂, óxido de urânio

-ZnO, óxido de zinco

-EM₃, Titanato de estrôncio

-CDs, sulfeto de cádmio

-MGNB₂QUALQUER₉PB₃, Liderança niobato e magnésio

-Zeólitos

A cerâmica baseada em óxido pode ser estruturalmente complexa, pois incluem sólidos não -estoquiométricos e sinfinas de combinações. Da mesma forma, os exemplos citados podem ou não ser descarregados com átomos de metal, metalóide ou não -metal, que modificam suas propriedades e, portanto, suas aplicações finais.

Referências

1. Shiver & Atkins. (2008). Química Inorgânica. (Quarta edição). Mc Graw Hill.
2. Wikipedia. (2020). Cerâmica. Recuperado de: em.Wikipedia.org
3. Chris Woodford. (1 de setembro de 2019). Cerâmica. Recuperado de: ExplinthatStuff.com
4. Barry Carter & M. Grant Norton. (2007). Ciência e Engenharia de Materiais de Cerâmica. Springer.
5. Dr. Ian Brown. (2020). O que são cerâmica? Recuperado de: ScieLarn.org.NZ